Vista previa de JEC World 2019:Fraunhofer IPT

Los Institutos Fraunhofer de Tecnología de Producción (IPT, Aachen, Alemania, 5 / D17) están enfatizando el trabajo que realizó con el Instituto Fraunhofer de Tecnología Láser (ILT, Aachen) en el proyecto de investigación de la UE ComMUnion, en colaboración con 14 socios de la industria, para desarrollar procesos y soluciones para el diseño híbrido ligero mediante la combinación de compuestos de matriz de polímero y metal para aplicaciones automotrices y aeroespaciales.

Fraunhofer IPT dice que el nuevo proceso de fabricación híbrido se basa en una combinación de texturizado láser y colocación de cinta asistida por láser:para este propósito, los componentes se preprocesan primero utilizando el láser para proporcionar una estructura de superficie rugosa, definida y especialmente desarrollada. La superficie texturizada permite que los materiales livianos termoplásticos reforzados con fibra continua, que luego se utilizarán para el refuerzo, se adhieran directamente al componente de acero. La unión es entonces mecánica, eliminando cualquier necesidad de medidas de pretratamiento adicionales o promotores de adhesión adicionales, como adhesivos o agentes de unión.

Los refuerzos, fabricados con composites termoplásticos reforzados con fibras, especialmente adaptados a las cargas esperadas, se unen al componente mediante un proceso de colocación de cinta. El láser calienta las cintas termoplásticas localmente en la zona de unión al acero. El material de la matriz se funde y fluye hacia las cavidades texturizadas con láser. Después de la solidificación del material fundido, la cinta con las fibras unidireccionales incrustadas se adhiere a la superficie rugosa de la pieza de acero.

La ventaja de combinar estos dos procesos láser, dice Fraunhofer IPT, pasa a primer plano cuando las propiedades mecánicas del componente deben mejorarse localmente sin aumentar significativamente el peso del componente. El proceso, dice Fraunhofer IPT, es particularmente adecuado para la producción en masa, ya que no se requieren más pasos de procesamiento posterior, como operaciones de curado, para consolidar el material después de la colocación de la cinta. Además, se dice que el calentamiento preciso y localizado reduce la distorsión y las tensiones residuales al unir los dos materiales. El proceso de texturizado por láser, que se ha desarrollado en Fraunhofer ILT, también se puede aplicar de forma reproducible a la superficie del metal en los lugares donde se necesitan las texturas. Además, el láser no está sujeto a ningún desgaste de herramienta.

Para demostrar la viabilidad del proceso, los socios de investigación han terminado un primer componente de demostración hecho de acero de alta resistencia y cinta termoplástica reforzada con fibra unidireccional:los dos investigadores de Fraunhofer, Kira van der Straeten de Fraunhofer ILT y Tido Peters de Fraunhofer IPT , fabricó un panel de balancines ligero híbrido, un componente de carrocería para la industria automotriz, para probar y demostrar la funcionalidad de la combinación de procesos como parte del proyecto ComMUnion. Este componente estará expuesto en el stand de Fraunhofer.

El proyecto ComMUnion está financiado por el Programa de Investigación e Innovación Horizonte 2020 de la Unión Europea bajo el Acuerdo de Subvención No. 680567.

Los socios europeos del proyecto de investigación ComMUnion son:

• Centro Tecnológico Aimen, España (coordinador)
• Autotech Engineering, AIE, parte del Grupo Gestamp, España
• AFPT GmbH, Alemania
• New Infrared Technologies SL, España
• Tecnatom SA, España
• Motofil Robotics SA, Portugal
• Philips Photonics GmbH, Alemania
• Laboratorio de automatización y sistemas de fabricación (LMS) - Universidad de Patras, Grecia
• Universidade de Coimbra, Portugal
• Missler Software, Francia
• Aciturri Engineering SL, España
• CASP SA, Grecia
• Lunovu GmbH, Alemania
• Grupo ESI, Francia